高功率半導(dǎo)體激光面陣光束整形技術(shù)的研究.pdf

1、由于半導(dǎo)體激光器的電光轉(zhuǎn)化效率高，波段范圍廣，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，使得半導(dǎo)體激光器在很多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。但其輸出光束的發(fā)散角較大，光束質(zhì)量不好，且在水平和垂直方向上存在著較為明顯的差異，影響了它的直接應(yīng)用，因此半導(dǎo)體激光器光束的整形成了人們關(guān)注的一個熱點(diǎn)問題，國內(nèi)外的很多學(xué)者對此進(jìn)行了大量的研究。
　　 本論文在綜述國內(nèi)外報導(dǎo)的各種整形方法的基礎(chǔ)上，提出了用正交的平凸柱面鏡組合對作為固體激光器泵浦源的半導(dǎo)體激光面陣的光束進(jìn)

2、行整形的方案。為了提高泵浦源的功率密度，提出先將四個半導(dǎo)體激光面陣的光束進(jìn)行非相干合成，再對合成光束進(jìn)行整形的方案。
　　 (1)根據(jù)光束非相干合成技術(shù)的理論，結(jié)合半導(dǎo)體激光面陣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出先將兩個半導(dǎo)體激光面陣的光束進(jìn)行空間復(fù)合，再將空間復(fù)合后的光束進(jìn)行偏振耦合的光束合成方案。用zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對合成后的光束的光強(qiáng)分布進(jìn)行模擬，在此基礎(chǔ)上分析系統(tǒng)的合成效率及合成器件的失調(diào)對合成效果的影響。
　　 (2)在光束

3、非相干合成的基礎(chǔ)上，提出了用正交的柱面鏡組合對合成后的光束進(jìn)行整形的方案。用光線追跡法分析了柱面鏡各參數(shù)(r,d,n)對整形效果的影響，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求，提出整形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和確定柱面鏡的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)，用zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對整形系統(tǒng)進(jìn)行建模、調(diào)試、分析，確定了柱面鏡的最終結(jié)構(gòu)參數(shù)以及柱面鏡間的距離。
　　 在上述分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對四個半導(dǎo)體激光面陣發(fā)出的光束進(jìn)行了合成和整形的實(shí)驗(yàn)研究，得到了一個4.86mm×4.8